第2节 滑 轮 学案
(学生用卷)
教学目标重难点
【重点】
定滑轮和动滑轮的特点.
【难点】
对滑轮、斜面和轮轴特点的探究.
教学过程
知识点一 定滑轮和动滑轮
【自主学习】
阅读课本P81-83,完成以下问题:
1. 是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.
2.轴 的滑轮叫做定滑轮.物体和滑轮一起 ,这样的滑轮叫做动滑轮.
【合作探究】
1.我们可以直接用手将物体提升,但如果高度太高,手够不到怎么办呢?比如把国旗提升到顶端.这个时候就要用到滑轮了.升国旗时使用的滑轮有什么样的特点?
答:
2.滑轮除了刚才的用法,还可采用如图所示的用法来提升物体,该滑轮有什么样的特点?
答:
探究 定滑轮和动滑轮的特点
使用定滑轮、动滑轮能否省力(或更费力)?能否省距离(或需要移动更大的距离)?通过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点.
答:实验器材:
进行实验:
实验一:①如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图乙所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同定滑轮,进行多次实验,并记录数据.
实验二:①如图右侧所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图左侧所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同动滑轮,进行多次实验,并记录数据.
实验数据:
表一 定滑轮
实验次数 定滑轮重力/N 钩码重力/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 绳子自由端移动距离h/m 拉力方向 物体移动方向
1 0.4 2 2.05 0.3 0.3 向下 向上
2 0.4 2 31 0.5 0.5 向下 向上
3 0.41 5 5.12 0.6 0.6 向下 向上
表二 动滑轮
实验次数 动滑轮重力/N 钩码重力/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 绳子自由端移动距离h/m 拉力方向 物体移动方向
1 0.4 2 1.21 0.3 0.6 向上 向上
2 0.4 3 1.72 0.5 1.0 向上 向上
3 0.4 5 2.71 0.6 1.2 向上 向上
实验结论:结论一:使用定滑轮可以改变动力的方向,但不能省力,也不省距离.若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,作用在绳子自由端的拉力等于物体所受到的重力.
结论二:使用动滑轮提升物体时,省力,但费距离.拉力F略大于物体和动滑轮总重的一半.
【教师点拨】
1.定滑轮中沿各个方向拉动时拉力大小都 ;定滑轮的实质是 的等臂杠杆.
2.动滑轮的特点是可以省 (只有竖直方向拉动时,才能省一半的力);动滑轮的实质是 的省力杠杆.
【跟进训练】
定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为F1、F2、F3,则( )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.三个力一样大
知识点二 滑轮组
【自主学习】
阅读课本P83,完成以下问题:
1.把 和 组合在一起即可构成滑轮组.
2.使用滑轮组既可以 ,又可以 .
【合作探究】
1.定滑轮可以改变用力方向,动滑轮可以省力,那么如果想省力又想改变用力方向,该怎么办?
答:
2.由此可知滑轮组有何特点?
答:
3.使用滑轮组时能省多少力?
答:
【教师点拨】
使用滑轮组水平拉动物体时,不计绳、轮重力及摩擦,滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一.则F拉= ;物体移动距离与绳自由端移动距离的关系s绳=
【跟进训练】
下列关于使用滑轮组的优点的论述,较全面的是( )
A.一定省力,又能改变力的方向
B.一定省力,但不能改变力的方向
C.有时能省力,又能改变力的方向,有时可以省力,但不能改变力的方向
D.肯定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
知识点三 轮轴和斜面
【自主学习】
阅读课本P83-84,完成以下问题:
1.轮轴是由 和 组成,并且都是绕 的轴线转动的机械.
2.斜面也是一种简单机械,使用斜面也可以省 ,斜面越平缓越省 ,但同时也就越费 .
【合作探究】
1.轮轴实质上一个什么机械?
答:
2.轮轴的计算公式是?
答:
3.常见的轮轴有哪些?
答:
4.常见的斜面有哪些?
答:
课堂小结
练习设计
完成本课对应训练.
第2节 滑 轮 学案
(教师用卷)
教学目标重难点
【重点】
定滑轮和动滑轮的特点.
【难点】
对滑轮、斜面和轮轴特点的探究.
教学过程
知识点一 定滑轮和动滑轮
【自主学习】
阅读课本P81-83,完成以下问题:
1.滑轮是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.
2.轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.物体和滑轮一起移动,这样的滑轮叫做动滑轮.
【合作探究】
1.我们可以直接用手将物体提升,但如果高度太高,手够不到怎么办呢?比如把国旗提升到顶端.这个时候就要用到滑轮了.升国旗时使用的滑轮有什么样的特点?
答:滑轮的轴不随物体一起运动,我们将这样的滑轮称为定滑轮.
2.滑轮除了刚才的用法,还可采用如图所示的用法来提升物体,该滑轮有什么样的特点?
答:滑轮在转动,滑轮的轴随物体一起运动,将这样的滑轮称为动滑轮.
探究 定滑轮和动滑轮的特点
使用定滑轮、动滑轮能否省力(或更费力)?能否省距离(或需要移动更大的距离)?通过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点.
答:实验器材:弹簧测力计、钩码(多个)、滑轮、铁架台、细线、刻度尺.
进行实验:
实验一:①如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图乙所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同定滑轮,进行多次实验,并记录数据.
实验二:①如图右侧所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图左侧所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进行比较.③改变钩码个数或更换不同动滑轮,进行多次实验,并记录数据.
实验数据:
表一 定滑轮
实验次数 定滑轮重力/N 钩码重力/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 绳子自由端移动距离h/m 拉力方向 物体移动方向
1 0.4 2 2.05 0.3 0.3 向下 向上
2 0.4 2 31 0.5 0.5 向下 向上
3 0.41 5 5.12 0.6 0.6 向下 向上
表二 动滑轮
实验次数 动滑轮重力/N 钩码重力/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 绳子自由端移动距离h/m 拉力方向 物体移动方向
1 0.4 2 1.21 0.3 0.6 向上 向上
2 0.4 3 1.72 0.5 1.0 向上 向上
3 0.4 5 2.71 0.6 1.2 向上 向上
实验结论:结论一:使用定滑轮可以改变动力的方向,但不能省力,也不省距离.若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,作用在绳子自由端的拉力等于物体所受到的重力.
结论二:使用动滑轮提升物体时,省力,但费距离.拉力F略大于物体和动滑轮总重的一半.
【教师点拨】
1.定滑轮中沿各个方向拉动时拉力大小都一样;定滑轮的实质是l1=l2的等臂杠杆.
2.动滑轮的特点是可以省一半力(只有竖直方向拉动时,才能省一半的力);动滑轮的实质是l1=2l2的省力杠杆.
【跟进训练】
定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物,若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如图所示),力的大小分别为F1、F2、F3,则( D )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.三个力一样大
知识点二 滑轮组
【自主学习】
阅读课本P83,完成以下问题:
1.把定滑轮和动滑轮组合在一起即可构成滑轮组.
2.使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向.
【合作探究】
1.定滑轮可以改变用力方向,动滑轮可以省力,那么如果想省力又想改变用力方向,该怎么办?
答:可以把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组.
2.由此可知滑轮组有何特点?
答:使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向.
3.使用滑轮组时能省多少力?
答:使用滑轮组提升重物时,若动滑轮的重力和所有摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一,即F=G.
【教师点拨】
使用滑轮组水平拉动物体时,不计绳、轮重力及摩擦,滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一.则F拉=f;物体移动距离与绳自由端移动距离的关系s绳=ns物.
【跟进训练】
下列关于使用滑轮组的优点的论述,较全面的是( C )
A.一定省力,又能改变力的方向
B.一定省力,但不能改变力的方向
C.有时能省力,又能改变力的方向,有时可以省力,但不能改变力的方向
D.肯定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
知识点三 轮轴和斜面
【自主学习】
阅读课本P83-84,完成以下问题:
1.轮轴是由轮和轴组成,并且都是绕固定的轴线转动的机械.
2.斜面也是一种简单机械,使用斜面也可以省力,斜面越平缓越省力,但同时也就越费距离.
【合作探究】
1.轮轴实质上一个什么机械?
答:轮轴实质是一个可连续转动的杠杆,支点在轮和轴的轴线上.
2.轮轴的计算公式是?
答:如图所示的轮轴中,由杠杆平衡条件可知F1R=F2r或=.
3.常见的轮轴有哪些?
答:井上打水的辘轳、汽车的方向盘、水龙头、船舵、门的把手、螺丝刀、单车的踏板.
4.常见的斜面有哪些?
答:盘山公路、螺纹等.
课堂小结
练习设计
完成本课对应训练.